Vzroki za poškodbe grelnih elementov električnih peči

življenje grelni elementi odvisno od številnih dejavnikov: od delovne temperature, narave njene spremembe skozi čas, zasnove in velikosti grelnika, učinka atmosfere peči nanj. Lahko nastane zaradi postopne oksidacije delovnega materiala (ali njegovega drobljenja v prah, če govorimo o plemenitih kovinah ali grelcih, ki delujejo v vakuumu ali v zaščitni atmosferi) ali izgube mehanske trdnosti.

Materiali, ki se uporabljajo za grelnike, pri segrevanju tvorijo goste oksidne filme, ki ščitijo osnovni material pred nadaljnjo oksidacijo, zato se do določenih (za vsak material) temperatur oksidacija razvija izjemno počasi, po prehodu čez to temperaturno stopnjo pa se proces pospeši. ostro. Na enak način poteka tudi brizganje materialov v vakuumu ali zaščitni atmosferi.

Najvišja dovoljena temperatura materiala mora biti temperatura, pri kateri se proces oksidacije ali disperzije materiala močno poveča. Če presežete to raven, se življenjska doba grelnega elementa znatno zmanjša.

Ko grelec oksidira, se oksidni film na njem (običajno neprevoden ali slabo prevoden) postopoma zgosti in prerez kovinskega jedra se zmanjša. Zato se upornost grelnika postopoma povečuje, moč, ki se sprošča v njem, pa se zmanjšuje. Ko to zmanjšanje moči postane znatno (približno 10-15%), je treba grelec zamenjati z novim, njegova življenjska doba se konča.

Postopni proces povečevanja upora grelnika zaradi njegove oksidacije ali razprševanja ni vedno razlog za njegovo zamenjavo; zelo pogosto grelnik odpove dolgo preden njegov upor doseže mejno vrednost. Grelnik ima običajno več oslabljenih območij, majhne razpoke na zavojih, vključke oksidnih filmov in podobno, kjer opazimo lokalno povečanje upora.

Takšna področja povečanega upora bodo povzročila lokalno pregrevanje v grelcih in intenzivnejšo oksidacijo na mestih tega pregrevanja. Intenzivna oksidacija bo posledično povzročila nadaljnje zmanjšanje prereza grelnika na teh točkah, nadaljnje zvišanje njihove temperature, proces se bo nadaljeval z naraščajočo hitrostjo in bo vodil do izgorevanja grelnika na eni od te točke.

Življenjska doba žičnega grelnika 1 mm v odvisnosti od njegove temperature (v zraku)

Podoben učinek lahko nastane, če je površina grelnika umazana ali nepravilno oblikovana, če je prenos toplote na nekatere njegove dele otežen (na primer v delih grelnika, zaščitenih z ognjevarnimi nosilci ali kavlji), kar povzroči lokalno pregrevanje.

Ta vrsta lokalnega pregrevanja ne bo bistveno vplivala na zmanjšanje življenjske dobe grelnika v primerih, ko so njihove absolutne vrednosti nizke in temperature najbolj vročih območij ne bodo dosegle vrednosti, pri katerih bo prišlo do intenzivne oksidacije (ali sipanja) gradiva se začne.

Zato je treba stremeti k temu, da obstaja določena meja med delovno temperaturo grelnika in njegovo najvišjo dovoljeno temperaturo ogrevanja, ki presega vrednost možnega lokalnega pregrevanja. Če je ta rezerva majhna, je treba ta lokalna pregrevanja čim bolj zmanjšati z racionalno zasnovo in izbiro velikih prerezov grelnika, saj večji kot so ti prerezi, manjši je odstotek lokalnih zožitev, manj lokalnih bo pregrevanje.

Vzrok za okvaro grelnika je lahko tudi njegova nezadostna mehanska trdnost pri visokih temperaturah, nagnjenost k lezenju ali zvijanju.Na primer, če je grelec zasnovan tako, da se pri delovni temperaturi začne deformirati pod lastno težo (vlečenje grelnih zank, ki visijo na kavljih, zvijanje grelnih tuljav), se lahko sosednji zavoji ali zanke zaprejo, loki v ta mesta in posledično izgorevanje grelnika ali preprosto lokalno redčenje odseka zaradi raztezanja s ponovnim nastankom lokalnega pregrevanja.

Nazadnje se lahko grelnik poškoduje zaradi kemične interakcije z materiali obloge pri delovni temperaturi. električna pečicas katero pride v stik ali z njeno atmosfero.

Delovanje katerega koli materiala v grelnih elementih električne uporovne peči je mogoče označiti z dvema temperaturama - priporočeno delovno temperaturo in najvišjo dovoljeno temperaturo.

Najvišja dovoljena temperatura materiala ustreza temperaturni meji, nad katero se začne njegova intenzivna oksidacija ali brizganje in s tem močno zmanjšanje življenjske dobe. Priporočena temperatura je pod najvišjo dovoljeno.

V območju, omejenem s priporočeno temperaturo materiala, je življenjska doba grelnika precej dolga, za kovinske zlitine približno 12000-15000 ur. Na tem območju omejeno lokalno pregrevanje ni grozno, saj tudi pri velikih velikostih temperatura grelnika ne bo presegla največje dovoljene vrednosti. Pri takšnih temperaturah se torej lahko uporabljajo majhni grelniki.Seveda morajo biti grelniki v vseh primerih, kjer je to mogoče, zasnovani tako, da njihova projektna temperatura ne presega priporočene.